O envelhecimento é um processo multifatorial que envolve questões neurobiológicas estruturais, funcionais e químicas. Entretanto, as alterações moleculares são extremamente importantes para entender seu mecanismo subjacente e os potenciais alvos terapêuticos para doenças relacionadas. Embora muitos estudos tenham explorado mudanças lineares durante o envelhecimento, a prevalência de doenças e o risco de mortalidade aceleram após pontos de tempo específicos. Diante dessa informação, recentemente um estudo realizado na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, revelou mudanças moleculares não lineares com desregulação em períodos distintos. Os achados foram obtidos a partir da criação de um perfil multiômico em uma coorte humana longitudinal.
Para investigar os padrões não lineares, os pesquisadores realizaram a coleta de amostras biológicas longitudinais de 108 participantes ao longo de vários anos, com um período mediano de rastreamento de 1,7 anos e máximo de 6,8 anos. “Coletamos amostras de sangue, fezes, esfregaço de pele, oral e nasal”, descrevem os autores. No total foram 5.405 amostras biológicas, sendo 1.440 de sangue, 926 de fezes, 1.116 de swab de pele, 1.001 de swab oral e 922 de swab nasal. Os participantes, residentes do Estado da Califórnia, eram de diversas origens étnicas, com idades entre 25 e 75 anos.
Na sequência, as amostras biológicas foram usadas para aquisição de dados multiômicos, incluindo transcriptômica de células mononucleares do sangue periférico; proteômica, metabolômica, lipidômica, citocinas e testes de laboratório clínico do plasma; microbioma de fezes, pele, oral e nasal. Ao analisar o conjunto de dados multiômicos longitudinais, os pesquisadores capturaram com sucesso as mudanças moleculares não lineares e dinâmicas que ocorrem durante o envelhecimento. “Entre os achados, nosso estudo revelou que um número considerável de moléculas exibiu padrões não lineares, observados em todos os dados ômicos”, explicam. Apenas uma pequena fração de moléculas (6,6%) apresentou mudanças lineares ao longo do envelhecimento, o que é consistente com pesquisas anteriores.
Achados
Os padrões não lineares com desregulação substancial foram observados em dois períodos principais: aproximadamente aos 44 e 60 anos de idade cronológica. Moléculas distintas e vias funcionais associadas a esses períodos também foram identificadas. “Enquanto a regulação imunológica e o metabolismo de carboidratos mudaram durante a transição dos 60 anos, as doenças cardiovasculares, alterações no metabolismo de lipídeos e álcool foram observadas na transição de 40 anos”, comentam os autores.
No geral, a pesquisa evidencia que as funções e os riscos de doenças relacionadas ao envelhecimento mudam de forma não linear ao longo da vida humana. Com isso, fornece insights sobre as vias moleculares e biológicas envolvidas nessas mudanças. O artigo ‘Nonlinear dynamics of multi-omics profiles during human aging’ foi publicado, em agosto de 2024, na Nature Aging.
